《ACS Omega》：Lacrimal Drainage Catheter Coated with Mitomycin C to Inhibit Fibrosis after Canalicular Laceration Repair
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泪小管断裂(canalicular laceration)是常见的眼外伤急症，若未及时有效处理可导致泪道狭窄及溢泪。硅胶引流管(silicone stent / lacrimal drainage catheter, LDC)是临床最常用的内置支撑物，但术后仍
泪小管断裂(canalicular laceration)是常见的眼外伤急症，若未及时有效处理可导致泪道狭窄及溢泪。硅胶引流管(silicone stent / lacrimal drainage catheter, LDC)是临床最常用的内置支撑物，但术后仍常发生泪小管狭窄，亟需额外干预策略。丝裂霉素C(Mitomycin C, MMC)可有效抑制多种眼科手术后的过度纤维化，但其局部点眼或冲洗因泪液冲刷清除快、半衰期短而疗效有限，高浓度反复应用又有潜在毒副作用。研究人员建立了一套双层载药系统：先将含不同质量MMC的琼脂糖(agarose)涂覆于LDC表面(LDC@MA-1、LDC@MA-2、LDC@MA-3)，再包被一层聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA)，制得LDC@MA@PLGA。前8天三种制剂分别释放MMC 1.72±0.21 μg、5.32±0.56 μg、9.32±0.16 μg，累积释放率分别为57.43±7.78%、85.36±10.49%、79.06±2.56%。体外实验表明MMC可抑制兔原代皮肤成纤维细胞(rabbit primary skin fibroblasts, RPSFs)增殖并促进凋亡，尤其在转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导的纤维化微环境中作用更明显。体内兔泪小管断裂模型证实，LDC@MA@PLGA能显著降低α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)表达及胶原沉积。综上，LDC@MA@PLGA作为可在损伤局部持续释放MMC的双层给药系统，有望成为预防泪小管断裂修复术后纤维化的有效治疗手段。
载丝裂霉素C(MMC)泪道引流管(LDC)涂层抑制泪小管断裂修复术后纤维化的双层给药系统研究——发表于《ACS Omega》
研究背景与立项依据
泪小管断裂占眼睑撕裂伤的16%，多发生于内眦钝性/穿通伤，下泪小管最常受累。若修复不当，吻合口周围大量瘢痕及纤维化可致泪小管狭窄或阻塞，引发顽固性溢泪(epiphora)。目前标准术式为即刻断端吻合+硅胶泪道引流管(lacrimal drainage catheter, LDC)置入支撑，但术后纤维化导致的再狭窄仍较常见。丝裂霉素C(Mitomycin C, MMC)是广谱抗增殖抗生素，已在翼状胬肉切除、小梁切除术、泪囊鼻腔吻合术中证明可防过度纤维化，但直接局部滴注或经泪点冲洗会被泪膜更新快速稀释清除，难以维持治疗浓度；高浓度多次应用又可能引起角膜毒性或过度抑制愈合。因此，研究人员希望开发一种可随LDC植入、在吻合口局部持续控释MMC的涂层系统，解决局部滞留时间短与全身/周围组织毒性的矛盾。
主要关键技术方法
研究人员以临床常用硅胶LDC为基底，配制含不同质量MMC(1.5 mg、3.0 mg、6.0 mg)的琼脂糖(agarose)温热溶液(MA-1/MA-2/MA-3)，浸渍LDC后降温成胶并干燥得LDC@MA，再浸入1% PLGA(poly(lactic-co-glycolic acid), 聚乳酸-羟基乙酸共聚物)的六氟异丙醇(HFIP)溶液中，室温挥发溶剂形成外层包衣，制得LDC@MA@PLGA，全程避光并经环氧乙烷灭菌。采用紫外-可见分光光度法(UV-vis)于363 nm检测生理盐水(37℃)中8天内MMC释放曲线，按Higuchi及Korsmeyer-Peppas模型拟合释放动力学。选用兔原代皮肤成纤维细胞(rabbit primary skin fibroblasts, RPSFs)经TGF-β1(转化生长因子-β1)诱导活化，CCK-8法测细胞活力，Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术测凋亡，免疫荧光及Western blot检测E-钙黏蛋白(E-cadherin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)及α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA，肌成纤维细胞标志物)表达，qRT-PCR检测α-SMA mRNA水平。体内实验采用30只雄性新西兰大白兔建立单侧下泪小管断裂吻合修复模型(n=5/组)：对照组(仅切开不置管)、单纯手术组(吻合+裸LDC)、LDC@A@PLGA组(空白琼脂糖+PLGA涂层)、LDC@MA-1@PLGA组、LDC@MA-2@PLGA组、LDC@MA-3@PLGA组；置管1月后拔管取泪小管及周围组织，行HE及Masson三色染色评估上皮结构与胶原沉积，免疫荧光及qRT-PCR检测α-SMA。
研究结果
3.1. Preparation of LDC@MA@PLGA（LDC@MA@PLGA的制备）
LDC先浸于含MMC的琼脂糖溶液，冷却干燥后再包被PLGA，成品呈浅紫色(示MMC存在)，平均外径1.11±0.02 mm，弯曲时不脱落。MMC载药量随投料增加：LDC@MA-1@PLGA、LDC@MA-2@PLGA、LDC@MA-3@PLGA分别为2.99±0.09 μg、6.25±0.12 μg、11.80±0.53 μg。结论：该浸涂-包衣法可在硅胶管表面构建完整双层载MMC涂层，且载药量可调。
3.2. In Vitro Drug Release of LDC@MA@PLGA（LDC@MA@PLGA体外药物释放）
LDC@MA-1@PLGA在第6天后基本停止释放，前8天累计释药1.72±0.21 μg(释放率57.43±7.78%)；LDC@MA-2@PLGA与LDC@MA-3@PLGA持续释放至第8天以上，分别释药5.32±0.56 μg(85.36±10.49%)和9.32±0.16 μg(79.06±2.56%)。累积释放量-√时间曲线符合Higuchi模型(R2=0.93~0.99)。结论：PLGA外层延缓了琼脂糖中MMC突释，释放机制为扩散控制，且可通过调节琼脂糖中MMC初始量调控释放总量与效率，存在饱和阈值效应。
3.3. The Effect of MMC on the Viability of RPSFs（MMC对RPSFs活力的影响）
游离MMC作用于RPSFs 24 h呈剂量依赖性抑制增殖，≥2 μg/mL显著降活力，8 μg/mL为兼顾效/毒的最高选浓度。TGF-β1促RPSFs增殖，共孵育2、4、8 μg/mL MMC可逆转此效应(P<0.05)。流式细胞术显示MMC使TGF-β1活化RPSFs的早晚期凋亡率均呈剂量依赖性升高。结论：MMC不仅抑制成纤维细胞增殖，还可促进TGF-β1诱导活化的肌成纤维样细胞凋亡，具抗纤维化双重作用。
3.4. MMC Inhibited the Expression of Fibrotic Marker Protein（MMC抑制纤维化标志蛋白表达）
TGF-β1上调RPSFs中α-SMA荧光强度及蛋白表达，下调E-cadherin、上调N-cadherin(提示上皮-间充质转化EMT)；4 μg/mL MMC处理则降低α-SMA、升高E-cadherin、降低N-cadherin(P<0.05)。结论：MMC抑制TGF-β1介导的成纤维细胞向肌成纤维细胞分化及EMT过程，下调纤维化相关蛋白表达。
3.5. LDC@MA@PLGA Inhibits Fibrosis after Canalicular Laceration Repairment in Rabbits（LDC@MA@PLGA抑制兔泪小管断裂修复后纤维化）
单纯手术组及空白涂层组泪小管上皮排列紊乱、脱屑，大量炎性细胞浸润及胶原沉积；LDC@MA-1/-2/-3@PLGA组上皮结构较完整，炎症减轻，Masson染色示胶原面积显著减少，且LDC@MA-2@PLGA与LDC@MA-3@PLGA组间无差异。免疫荧光示手术组α-SMA+细胞增多，各载药组均显著减少(P<0.05)。qRT-PCR显示手术组α-SMA mRNA升高，各载药组显著下调，LDC@MA-2与LDC@MA-3组间无统计学差异。结论：LDC@MA@PLGA在体内可有效减轻泪小管断裂吻合区纤维化、减少胶原沉积与肌成纤维细胞活化，中、高载药组抗纤效果相当。
讨论与结论翻译
研究人员指出，本研究将MMC载入琼脂糖再以外层PLGA包封制成LDC涂层，结合了水凝胶高载药性与疏水膜控释优点，克服单纯MMC局部应用清除快及突释问题；MMC通过抑制α-SMA表达(阻断TGF-β1诱导的肌成纤维细胞分化及EMT)并促进活化成纤维细胞凋亡发挥抗纤作用。局限性包括未检测术后泪道功能(如泪液引流通畅度)、仅用α-SMA单一纤维化指标、观察期仅1个月。未来需延长随访并综合功能学评价。
结论(Conclusio n部分译文)：
综上所述，本研究通过开发LDC@MA@PLGA双层给药系统，实现了MMC在泪小管局部的控释与持续暴露，在提高靶部位有效浓度的同时减少全身暴露及相关副作用。体外实验证实MMC可抑制成纤维细胞增殖并促进其凋亡；体内兔泪小管断裂模型显示LDC@MA@PLGA有效降低α-SMA表达及胶原沉积，抑制术后纤维化并促进有序愈合。该载药泪道引流管为泪小管断裂修复后抗纤维化治疗提供了新的研究方向。
